有人可能会认为飞行的鸟类是世界各地的旅行者，鸟类应该分布在遥远的地方，甚至是大陆上。然而，一项由前芝加哥大学研究生领导的研究表明，鸟类与栖息地的气候模式有着密切的联系。因此，鸟类的地理分布可能比我们想象的更受限制。
仔细观察全球鸟类的分布，很明显，陆地鸟类的活动范围突然在海岸线上终止。你可能没有注意到大陆上鸟类种类的相似变化，但事实上有一种鸟类出现在冰冻线上——热带和较冷的温带地区之间的分界线。
作为他在芝加哥大学博士论文的一部分，18岁的亚历克斯·怀特(Alex White)博士进行了一项研究，该研究表明，尽管没有明显的物理屏障阻止鸟类的扩散，但鸟类物种仍被严格限制在以冰线为界的栖息地内。研究结果最近发表在《自然通讯》杂志上。
世界上没有任何地方的冰线像喜马拉雅山脉那样突兀。但并不是世界上最高的山峰作为鸟类栖息地和活动的边界;相反，这条冰冻线横贯海拔1600米左右的斜坡——不到珠穆朗玛峰顶峰高度的五分之一。
怀特与顾问特雷弗•普莱斯(Trevor Price)合作，对喜马拉雅地区已知的621种鸟类中的305种进行了研究。普莱斯是芝加哥大学的生态学和进化论教授。据报道，这些物种的数量是在10年的时间里，通过对喜马拉雅森林38个地点的观察和发声，估计出来的。
研究人员通过建立所谓的隶属度模型来分析他们的实地数据。在该模型中，根据鸟类共存的地理格局，将其划分为几个类群。然后，该模型可以帮助确定某个特定位置主要由一个组或混合组组成。这是一种鸟类分布，相当于23andMe和Ancestry.com等血统基因测试服务。这些公司将客户的DNA档案与原产国联系起来，怀特的会员等级模型将鸟类观察与喜马拉雅山脉的地理起源和气候联系起来。
不像鸟那么自由
该模型考虑到每一种鸟类都来自多个地理区域的可能性，但它仍然显示出热带-温带分水岭上几乎没有混合的鸟类。此外，研究人员还发现，在相同气候区域内的鸟类群体也具有相同的进化根源。这意味着气候在塑造人口分布方面有着悠久的历史。
“鸟类的丰度,穿过冻结线似乎改变根据是否他们起源的地区是温带或热带地区,”怀特说,现在在华盛顿国家自然历史博物馆的。“这是令人惊讶的,因为冻结线Himalayas-the最世界上由于极其陡峭的高度gradients-spans只有几十公里。我们的研究结果强调了气候障碍对鸟类种群分布的重要性。”
温带地区并非全年都在结冰，只是在冬季。那么，为什么喜玛拉雅的鸟类没有更均匀地分布在冰冻线上，尤其是在温暖的繁殖季节?答案可能就在鸟类栖息地的植物区系中。
与鸟类不同的是，植物对冰冻有非常特殊的适应能力，鸟类在它们的栖息地非常依赖植物。鸟类是挑食的，它们吃的是当地特有的食物，比如与它们家里的植物有关的昆虫。
怀特说:“我们的研究表明，鸟类的分布与特定的环境密切相关，而冰冻线确实是改变栖息地的潜在因素。”“鸟类可能只是被覆盖在它们的栖息地上。”
在未来，White想用同样的模型研究气候对鸟类喙形等生态属性分布的影响。目前，这项研究指出了其中一个环境如何推动全球鸟类种群的分布。
怀特说:“我们的研究结果表明，鸟类群落的边界比我们以前认识到的要离散得多。”“这些离散边界的移动可能对生态系统的功能产生严重影响，如果我们改变鸟类赖以生存的环境，就会导致不稳定。”
“需要注意的是，”他补充说，“这项研究中的气候模式是在一种变化机制下进化的，这种变化远没有现在存在的气候变化那么极端。”
这项研究的其他作者包括芝加哥大学人类遗传学和统计学教授马修·斯蒂芬斯(Matthew Stephens);史蒂芬斯实验室的研究生Kushal Dey;以及印度野生动物研究所的Dhananjai Mohan。
引文:《热带-温带分界对群落结构的区域影响》。2019年6月14日。Doi: 10.1038 / s41467 – 019 – 10253 – 6
这篇文章最初发表在芝加哥大学医学网站上。